Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1988 года по МПК F01P3/20 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроеншо, в частности к системам жидкостного охлаждения двигателей внутреннего сгорания .

Цель изобретения - повьшение надежности системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания и снижение затрат энергии на охлаждение.

На фиг.1 представлена схема систе- I мы охлаждения с управляемыми сливом жидкости из радиатора в бак и заполнением радиатора жидкостью из бака; на фиг,2 - схема системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания с устройством для отвода жидкости из радиатора при остановленном двигателе, выполненном в виде насоса с автономным приводом;,на фиг.З - схема системы охлаждения с устройством для отвода жидкости при остановленном двигателе, выполненном в виде трехходового крана; на фиг,4 - блок управления .

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания содержит рубашку охлаждения двигателя 1, радиатор 2, циркуляционный насос 3, расширительный бак 4, трехходовой клапан 5, установленный в патрубке 6 отвода жидкости из рубашки. Расширительный баК 4 расположен выше радиатора 2 и сообщен питающим трубопроводом 7 с всасы- .вающим патрубком насоса 3, паровоз- :душным трубопроводом 8 с верхним кол- ;лектором радиатора 2 и паровым трубо- ;проводом 9 с наивысшими точками ру- башки охлаждения двигателя 1, ; В патрубке 6 и трубопроводах 7 и 8 установлены соответственно управляе- :мые запорные органы 10-12. Трехходовой клапан 5 и запорные органы 10-12 связаны с блоком управления. Устройство 13 для отвода жидкости из радиатора при остановленном двигателе также связано с блоком 14 управления В последний поступают сигналы датчика 15 температуры жидкости в двигателе, датчика 16 температуры жидкости в радиаторе, датчика 17 те1 шеоатуры наружного воздуха, датчика 18 наличия охлаждающей жидкости, установленного на выходе из нижнего коллектора ра - диатора 2, и дополнительного датчика 19 наличия охлаждающей жидкости, установленного в верхнем коллекторе радиатора 2. К трехходовому клапану 5 подключен байпасный трубопровод 20.

0

s

0

5

0

5

0

5

0

5

Устройство 13 для отвода жидкости из радиатора при остановленном двигателе 1 может быть вьшолнено в виде насоса с автономным приводом 21 (фиг.2), установленного параллельно насосу 3 с приводом от дизеля, во всасьшающем патрубке которого установлен обратный клапан 22.

Устройство 13 для отвода жидкости из радиатора при остановленном двигателе может быть выполнено также в виде трехходового крана (фиг.З), установленного в паровоздушном трубопроводе 8 и одним из патрубков подключенного к источнику (не показан) сжатого воздуха.

Блок управления может быть выполнен по следующей схеме (фиг.4). Датчики 15-19 - электрические релейного типа. Контакты 23 и 24 датчиков 16 и 17 температуры жидкости в радиаторе и температуры наружного воздуха включены последовательно в цепь первого промежуточного реле 25. Контакты тумблера 26 ручного включения слива жидкости из радиатора 2 размещены параллельно в. цепи того же реле 25. Контакты 27 датчика 18 налргчия охлаждающей жидкости включены в цепь второго промежуточного реле 28. Контакты 29 реле 28 последовательно с контактами 30 датчика 15 температуры жидкости в двигателе 1 и размыкающими кон-: тактами тумблера 31 ручного включения наполнения радиатора 2 включены в цепь 32 управления запорным органом 12,

Контакты 33 реле 25 и размыкающие контакты 34 реле 28 включены последовательно в цепи 35-37 управления запорными органами 10 и 11 и устройством 13 отвода жидкости из радиатора 2 при остановленном двигателе, причем в цепь 37 включены контакты тумблера 38 управления системой при остановленном двигателе. Контакты 39 дополнительного датчика 19 наличия охлаждающей жидкости и контакты 40 реле 25 включены параллельно в цепь 41 управления трехходового клапана 5..

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

При отрицательной температуре наружного воздуха после запуска двигатель 1 работает в режиме прогрева. Трехходовой клапан 5 перепускает охлаждающую жидкость по байпасному трубопроводу 20 мимо радиатора 2, что

ускоряет прогрев двигателя и снижает мощность, потребляемую насосом. Жидкостные полости радиатора 2 заполнены воздухом, вытеснению которого препятствует закрытый запорный орган 12. Запорные органы 11 и 10 открыты.

Заполнение радиатора 2 жидкостью происходит при повышении температуры жидкости в двигателе I вьше определенного значения. По сигналу датчика 15 температуры жидкости в двигателе запорный орган 12 открывается и сообЕсли устройство 13 для отво кости из радиатора в виде насо автономным приводом 21 (фиг.2) жидкости из радиатора 2 в бак п водится этим насосом, который

щает радиатор 2 с расширительным баком 4. Жидкость из бака 4 по питающе- g навливается по сигналу датчика му трубопроводу 7 через нижний кол- личия охлаждающей жидкости, лектор заполняет радиатор 2, вытесняя воздух из последнего в бак 4 через паровоздушный трубопровод 8. Пока

Однако, .запас энергии трансп установки может оказаться недо ным для привода автономного нас

уровень жидкости в радиаторе 2 не до- 2о Поэтому предусмотрен отвод жидкости

из радиатора 2 с помощью сжатого воздуха. С этой целью устройство 13 для отвода жидкости выполнено в виде трехходового крана (фиг.З).

стигнет положения дополнительного , датчика 19 наличия охлаждающей жидкости, трехходовой клапан 6 направляет весь поток жидкости по байпасному трубопроводу 20 мимо радиатора 2. При достижении уровнем жидкости положения датчика 19 по его сигналу трехходовой клапан 5 начинает пропускать жидкость в радиатор 2.

Перед длительной остановкой двигателя 1 отвод жидкости из радиатора 2 производится.с помощью циркулядионно- го насоса 3, приводимого двигателем. По сигналу тумблера 26 ручного включения слива жидкости трехходовой клапан 5 полностью перекрьшает подачу жидкости в радиатор 2. Запорный орган 11 закрьшается и разобщает бак 4 и всасьшающий патрубок 3. Запорный ор

чески. Во втором случае команду на слив жидкости из радиатора 2 формируют датчики 16 и 17 температуры жид- кости в резервуаре 2 и температуры наружного воздуха с целью предупреждения размораживания радиатора 2 при отрицательной температуре наружного воздуха.

Если устройство 13 для отвода жидкости из радиатора в виде насоса с автономным приводом 21 (фиг.2), отвод жидкости из радиатора 2 в бак производится этим насосом, который оста18 нанавливается по сигналу датчика личия охлаждающей жидкости,

навливается по сигналу датчика личия охлаждающей жидкости,

Однако, .запас энергии транспортной установки может оказаться недостаточным для привода автономного насоса.

Поэтому предусмотрен отвод жидкости

из радиатора 2 с помощью сжатого воздуха. С этой целью устройство 13 для отвода жидкости выполнено в виде трехходового крана (фиг.З).

По сигналу тумблера 26 ручного включения слива или датчиков 16 и 17 трехходовой клапан 5 йерекрывает патрубок 6 отвода жидкости из рубашки, соединяющий двигатель 1 с радиатором 2. Трехходовой кран 13 перекрьпзает трубопровод 8, соединяющий бак 4с радиатором 2, и сообщает верхний коллектор радиатора 2 с источником сжатого воздуха. Последний вытесняет жидкость из радиатора 2 до положения датчика 18 наличия жидкости, по сигналу которого трехходовой кран 13 перекрывает поступление сжатого воздуха в радиатор 2. Жидкостная полость

Изобретение относится к двигате- лестроению и позволяет повысить надежность системы охлаждения двигателя и снизить затраты энергии на охлаждение . Расширительный бак 4 распо- ложен выше радиатора (Р) 2 и сообщен питающим трубопроводом (ТП)7 с всасывающим патрубком (ВП) насоса 3, паровоздушным ТП 8 - с верхним коллектором и паровым ТП 9 - с наивысшими точками рубашки охлаждения двигателя 1, Запорные органы 10 - 12 установлены соответственно в патрубке 6 отвода жидкости от рубашки и ТП 7 и 8. Трехходовый клапан 5, установленный на патрубке 6 после запорного органа 10 и соединенный байпасным ТП 20 с ВП, и запорные органы 10-12 связаны с блоком 14 управления. Датчики 15-17 температуры жидкости в двигателе, температуры жидкости в Р, температуры наружного воздуха и датчики 18 и 19 наличия охлаждающей жидкости подключены к блоку 14, Устройство 13 для отвода жидкости из Р при остановленном двигателе связано с блоком 14, снабженным двумя промежуточными реле с цепями их включения. Обратный клапан установлен в ВП насоса после места подключения к нему ВП насоса с автономным приводом устройства для отвода жидкости из радиатора при остановленном двигателе. Система содержит также тумблеры управления системой при выключенном двигателе, ручного включения слива жидкости, ручного включения наполнения Р. Такое выполнение позволяет осуществить автоматическое управление сливом и наполнением радиатора жидкостью -в зависимости от температуры жидкости в Р, температуры наружного воздуха и температуры жидкости в двигателе как при работающем, так и при остановленном двигателе, предотвратить размораживание Р при незапланированной остановке двигателя и уменьшить частоты сливов, снижая тем самым коррозию. Двигатель может работать в режиме прогрева с незаполненным Р, что снижает время прогрева. 6 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л 4 оо о О1 Од QD

ган 10 дросселирует поток жидкости по „ радиатора 2 заполнена воздухом, вы- байпасному трубопроводу 20. Насос 3 теснению которого препятствует запор- начинает выкачивать из радиатора 2 ный орган 12, закрывающий выход в жидкость, которая отводится в бак 4 1по первому трубопроводу 9 двигателя.

бак 4.

Таким образом, предлагаемая система охлаждения двигателя внутреннего сгорания осуществляет автоматическое управление сливом и наполнением радиатора жидкостью в зависимости от температуры жидкости в радиаторе, наружного воздуха и жидкости в двигателе, позволяет предотвратить размораживание радиатора при незапланированной остановке двигателя, уменьшает частоту сливов, снижая тем самым коррозию, т.е. повьш1ает надежность и долговечность радиатора. Система позволяет двигателю работать в режиме прогрева с незаполненным жидкостью радиатором, что снижает время прогрева, повьш1ает

Уровень жидкости в радиаторе опускается до положения датчика 18 наличия охлаждающей жидкости, после чего по его сигналу закрывается запорный орган 12, а запорные органы 10 и 11 открываются. Отвод жидкости из радиатора 2 в бак 4 прекращается. Жидкостные полости радиатора 2 заполнены воздухом, вытеснению:которого препятствует закрытый запорный орган 12.

Отвод жидкости из радиатора 2 после остановки двигателя 1 может быть произведен с помощью устройства 13. Отвод производится по сигналу тумблера 26 ручного управления или автоматирадиатора 2 заполнена воздухом, вы- теснению которого препятствует запор- ный орган 12, закрывающий выход в

бак 4.

Таким образом, предлагаемая система охлаждения двигателя внутреннего сгорания осуществляет автоматическое управление сливом и наполнением радиатора жидкостью в зависимости от температуры жидкости в радиаторе, наружного воздуха и жидкости в двигателе, позволяет предотвратить размораживание радиатора при незапланированной остановке двигателя, уменьшает частоту сливов, снижая тем самым коррозию, т.е. повьш1ает надежность и долговечность радиатора. Система позволяет двигателю работать в режиме прогрева с незаполненным жидкостью радиатором, что снижает время прогрева, повьш1ает

экономичность транспортного средства. Датчик верхнего уровня жидкости в радиаторе предохраняет систему охлаждения двигателя от завоздушивания при заполнении радиатора жидкостью. Связь датчиков с клапанами через блок управления позволяет автоматизировать слив и наполнение радиатора как при работающем, так и при остановленном двигателе.

Формула изобретения

0

5

чия жидкости связан через блок управления с каждым запорным органом и с устройством для отвода жидкости из радиатора при остановленном двигателе, дополнительный датчик наличия жидкости связан через блок управления с трехходовым клапаном, датчик температуры жидкости в двигателе подключен через блок управления к запорному органу паровоздушного трубопровода, а датчики температуры жидкости в радиаторе и наружного воздуха связаны через блок управления с запорными орга- 5 нами, установленным в патрубке отвода жидкости из рубашки охлаждения двигателя и в питающем трубопроводе, и с устройством для отвода жидкости из радиатора при остановленном двигателе .

5

0

5

0

5

контакты датчика наличия жидкости, в цепях управления запорными органами патрубка отвода жидкости из рубашки охлаждения двигателя и питающего трубопровода и в цепи управления устройством для отвода жидкости из радиатора при остановленном двигателе последовательно установлены контакты.обоих промежуточных реле, в цепи управления запорным органом паровоздушного трубопровода последовательно установлены контакты второго реле и датчика температуры жидкости в двигателе, а в цепь управления трехходовым клапаном па- раллельно включены контакты первого реле и дополнительного датчика наличия жидкости.

включенным в цепь управления устройством для отвода жрщкости из радиатора при остановленном двигателе,

6,Система попп..1-5, отличающаяся тем, что она дополни- . тельно снабжена тумблером ручного включения слива жидкости, установленным в цепи включения первого промежуточного реле параллельно контактам датчиков температур жидкости в радиаторе и наружного воздуха.

0US.2

s

XX }fЯ

34X я

-ViHH

S l

/

0

M У7

LJF-,

«7

/

Составитель Л.Черный Редактор И.Касарда Техред Л.Сердюкова Корректор м.Шароши

Заказ 5314/31

Тираж 492

БПИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

n

фае.З

till

-ЧЙ

-0

S l

M У7

LJF-,

/

/

Подписное